JP3085352U - ソルダペースト用容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来、ソルダペーストを用いたリフローはんだ
付けでは、ソルダペーストのはんだ合金により、それぞ
れ適した温度プロファイルを設定しなければならず、そ
の温度プロファイル設定を電子機器製造業者がその都
度、経験と感で行っていた。しかしながら、近時、はん
だからPbを排除する傾向から鉛フリーはんだを使用する
ようになってきたが、鉛フリーはんだは組成が多岐にわ
たり、融点も異なったものが多くなっていて、それぞれ
適した温度プロファイルを作成するのにに多大な手間が
かかっていた。 【解決手段】はんだ製造業者が予め、各種のはんだ合金
に適した温度プロファイルを作成しておき、該温度プロ
ファイルをラベルに印刷してソルダペースト用容器に貼
付しておく。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本考案は、粉末はんだと液状フラックスからなるソルダペーストを充填する容 器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電子機器類のプリント基板等に実装する電子部品には、Pb-Sn共晶は んだが用いられていた。このPb-Sn共晶はんだは、融点が１８３℃と低くいため 電子部品への熱影響が少なく、しかもはんだ付け性が良好であることから、はん だ付け不良も少ないという優れた特長を有するものである。

【０００３】 ところで一般にコンピューター、テレビ、ビデオ等の電子機器類は、故障した り古くなって使い勝手が悪くなったりした場合は、修理やバージョンアップせず に廃棄処分される。これらの電子機器は、プリント基板では合成樹脂とはんだが 混在し、さらにケースでは金属製フレーム、ガラスなどが使用されているため焼 却処分がでず、そのほとんどが埋め立て処分されているのが現状である。この埋 め立て処分された電子機器類が酸性雨に晒されるとプリント基板のはんだからPb が溶出し、地下水を汚染するという環境上の問題を引き起こすことがある。Pbを 含有した地下水を長年月飲用すると、人体に悪影響を及ぼすことが報告されてお り、電子機器類に使用されるはんだからPbを排除しようとする動きが活発化し、 Pb-Snはんだを鉛フリーはんだにする強い要望がでてきている。

【０００４】 鉛フリーはんだは、Snを主成分とし、Cu、Ag、Bi、Zn、In、Sb等の金属元素を 添加したものが主流であり、Sn-0.7Cu（融点：227℃）、Sn-3.5Ag(融点：221℃) 、Sn-58Bi(融点：139℃)、Sn-9Zn(融点：199℃)等の二元合金の他、用途に応じ てさらに添加金属元素を組み合わせて三元合金以上にしたものが用いられている 。これらの鉛フリーはんだは、融点が異なることから、当然はんだ付け温度も違 っている。一般に、はんだ付け温度は、液相線温度＋30〜50℃が適当といわれて いる。これは溶融はんだ中にプリント基板を浸漬してはんだ付けするフロー法で のはんだ付け温度に適したものであり、リフロー法、即ちソルダペーストが塗布 されたプリント基板をリフロー炉で加熱してはんだ付けする方法では、単にプリ ント基板の温度を液相線温度＋30〜50℃にするだけでは、良好なはんだ付け部が 得られない。つまりリフロー法では、プリント基板に塗布したソルダペーストを 溶融する前の予備加熱温度、予備加熱時間、ソルダペーストを溶融する時の本加 熱温度、本加熱時間が適合したときに良好なはんだ付け部が得られるものである 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

温度プロファイルは、ソルダペーストに使用されるはんだの固相線温度と液相 線温度により予備加熱温度と本加熱温度が決まり、またプリント基板の大きさ、 厚さ、成分樹脂等の種類、そしてプリント基板に搭載する電子部品の大きさ、実 装密度等によって予備加熱時間と本加熱時間が決められる。

【０００６】 従来、使用されてきたPb-Sn共晶はんだは、融点（固相線温度と液相線温度が 同一）が183℃であるため、Pb-Sn共晶はんだを用いたソルダペーストでのリフロ ーはんだ付けは、予備加熱温度と本加熱温度が概ね決められており、一旦、温度 プロファイルを作成しておけば、それを基にしてプリント基板の種類、電子部品 の搭載状態等を勘案して温度プロファイルを多少変更するだけという簡単な操作 で済む。しかしながら、液相線温度が同一であっても固相線温度が違っていたり 、逆に固相線温度が同一であっても液相線温度が違っていたりすると、本加熱温 度だけを単に液相線温度＋30〜50℃という式はあてはまらない。従って、鉛フリ ーはんだを用いたソルダペーストでプリント基板のはんだ付けを行う場合、それ ぞれの鉛フリーはんだに適した温度プロファイルを採用しなければならないもの である。そのため、電子機器製造業者は、その都度、自ら鉛フリーはんだ使用の ソルダペーストに適した温度プロファイルを作成しなければならないという手間 が必要であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、電子機器製造業者が鉛フリーはんだのソルダペーストを使用する ときに、その都度、温度プロファイルを作成していたのでは、大変な手間となり 、はんだ製造業者が予め温度プロファイルを作成し、それを電子機器製造業者が 容易に見ることができれば、電子機器製造業者は余計な手間を要することなく、 リフローはんだ付け作業が効率よく行えるようになることに着目して本考案を完 成させた。

【０００８】 本考案は、ソルダペーストを充填する容器において、該容器内に充填されたソ ルダペーストを用いてはんだ付けするのに最適な温度プロファイルが容器の外側 に表示されていることを特徴とするソルダペースト用容器である。

【０００９】

【考案の実施の形態】

ソルダペースト用容器（以下、単に容器という）の外側への温度プロファイル の表示は、容器に直接印刷したり、温度プロファイルが記載されたラベルを貼付 したりするなどの手段がある。該表示は価格、表示するときの作業性等を考慮す ると容器への直接印刷よりもラベルの方が好ましい。温度プロファイルの表示に ラベルを用いる場合、はんだ製造業者が多数ある鉛フリーはんだの種類毎に温度 プロファイルを用意しておき、容器内のソルダペーストに適した温度プロファイ ルのラベルを貼付しておくものである。

【００１０】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案を説明する。図１は本考案のソルダペースト用容 器の斜視図である。

【００１１】 容器１は、本体２と蓋部材から構成されている。本体２は有底筒状であり、上 部に図示しない雄ネジが螺設されている。そして該雄ネジにはやはり内側に雌ネ ジが螺設された蓋部材３が、雄ネジと雌ネジを螺合することにより蓋をするよう になっている。しかしながら本体の雄ネジと蓋部材の雌ネジを螺合しただけでは 、ネジ間の隙間から外気が浸入し、本体２内に充填したソルダペーストが空気中 の湿気を吸湿して、ソルダペーストの特性を劣化させるため、本体２の上部内側 には図示しない内蓋が密封嵌合してある。

【００１２】 本体２の外側には温度プロファイルが記載されたラベル４が貼付されている。 該温度プロファイルは、本体２内に充填された図示しないソルダペーストに使用 されたはんだ合金に適したものである。

【００１３】 次に本考案の容器における使用状態について説明する。実施例に示す容器１に は、Sn−３Ag−０.５Cuの鉛フリーはんだを使用したソルダペーストが充填され ており、容器１の外側には該ソルダペーストのリフローはんだ付けに適した温度 プロファイルを記載したラベル４が貼付されている。Sn−３Ag−０.５Cu合金は 固相線温度が217℃、液相線温度が220℃である。ラベル４に表示された温度プロ ファイルは、予備加熱温度が150℃〜200℃であり、予備加熱時間が60〜120秒と なっている。そして本加熱温度は230〜270℃であり、本加熱時間は30〜90秒とな っている。

【００１４】 Sn−３Ag−０.５Cuの鉛フリーはんだが使用されたソルダペーストでコンピュ ーター用プリント基板のリフローはんだ付けを行った。該プリント基板は、FR-4 （ガラエポ樹脂）の８層基板で厚さが1.6ｍｍ、大きさが250×320ｍｍである。 該プリント基板をリフローはんだ付けするための条件をラベルに表示された温度 プロファイルを基にして設定した。設定した予備加熱温度は160℃、予備加熱温 度は90秒、本加熱温度は250℃、本加熱時間は50秒である。この設定条件でコン ピューター用プリント基板のリフローはんだ付けを行ったところ、未はんだや電 子部品の熱損傷等のはんだ付け不良や不都合がなく、きれいなはんだ付け部が得 られた。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のソルダペースト用容器は、容器本体の外側に容 器内に充填されたソルダペーストをリフローはんだ付けするに適した温度プロフ ァイルが表示されているため、電子機器製造業者は、該温度プロファイルを基に してプリント基板や電子部品搭載条件を勘案するだけで容易に温度プロファイル が設定できるという合理的なはんだ付け作業ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のソルダペースト用容器の斜視図

【符号の説明】

１ ソルダペースト用容器 ２ 本体 ３ 蓋部材 ４ 温度プロファイルを表示したラベル

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ソルダペーストを充填する容器において、
   該容器内に充填されたソルダペーストを用いてはんだ付
   けするのに最適な温度プロファイルが容器の外側に表示
   されていることを特徴とするソルダペースト用容器。
2. 【請求項２】前記表示は、温度プロファイルを記載した
   ラベルが貼付された表示であることを特徴とする請求項
   １記載のソルダペースト用容器。
3. 【請求項３】前記表示は、温度プロファイルを容器へ直
   接印刷した表示であることを特徴とする請求項１記載の
   ソルダペースト用容器。